Rio de Janeiro, Agosto de Carina Teixeira de Oliveira CPE Roteamento em Redes de Computadores Prof. Luís Henrique M. K. Costa Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV)

Sumário Introdução Características do AODV Descoberta de Rotas Caminho Reverso Manutenção de Rotas Conclusão Bibliografia

3 Introdução Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Projetado para uso em redes móveis ad hoc Redes sem infra-estrutura Nós auto-organizáveis Topologia arbitrária e temporária Tabelas de roteamento precisam ser atualizadas de forma rápida o suficiente para retratar a topologia da rede o mais próximo possível do atual

4 Características do AODV Protocolo baseado em Vetor de Distância Protocolo Reativo Atua sob demanda Só existe a necessidade de um nó A conhecer uma rota para um nó B quando a comunicação entre eles for necessária Evita o desperdício de banda Minimiza o uso de memória e processamento nos nós que atuam como roteadores Rotas para destinos com os quais os nós não estejam em comunicação ativa não são mantidas

5 Características do AODV Combinação Dynamic Source Routing (DSR) Mecanismos de descoberta e manutenção de rotas Diferença: confia no estabelecimento dinâmico das entradas nas tabelas de roteamento dos nós intermediários evita sobrecarga da rede não é preciso que cada pacote contenha todo o caminho da fonte até o destino Destination-Sequence Distance-Vector (DSDV) Adota o conceito de número de seqüência Diferença: cada nó ad hoc mantém um contador de número de seqüência monotonicamente crescente usado pra substituir rotas passadas assegura roteamento livre de loops

6 Características do AODV Mensagens de Roteamento Route Request (RREQ) Route Reply (RREP) Route Error (RERR) Cada nó possui dois contadores Número de seqüência Incrementado em duas situações: Imediatamente antes de iniciar um processo de descobrimento de rota Imediatamente antes de enviar um RREP em resposta a um RREQ Identificador de Broadcast Mantido separadamente por cada nó Incrementado sempre que um novo RREQ é transmitido

7 Descoberta de Rotas Inundação de Route Requests (RREQ) Identificam de forma exclusiva um RREQ Endereço da Fonte Número de Seqüência da Fonte Endereço do Destino Número de Seqüência do Destino Identificador de Broadcast Contador de Saltos

8 Descoberta de Rotas Inundação de Route Requests (RREQ) Usado para manter as informações mais recentes no caminho reverso para a origem Endereço da Fonte Número de Seqüência da Fonte Endereço do Destino Número de Seqüência do Destino Identificador de Broadcast Contador de Saltos

9 Descoberta de Rotas Inundação de Route Requests (RREQ) Atualizado sempre que um nó recebe uma nova informação sobre um destino Especifica o quão recente uma rota para um destino deve estar antes de ser aceita pela origem Garante a ausência de loops Endereço da Fonte Número de Seqüência da Fonte Endereço do Destino Número de Seqüência do Destino Identificador de Broadcast Contador de Saltos

10 Descoberta de Rotas Inundação de Route Requests (RREQ) Valor inicial = 0 Endereço da Fonte Número de Seqüência da Fonte Endereço do Destino Número de Seqüência do Destino Identificador de Broadcast Contador de Saltos

11 Descoberta de Rotas Nó intermediário recebeu um RREQ Verifica o par É um novo RREQ? SimNão Incrementa Inunda RREQ para seus vizinhos É duplicata. Descarta RREQ Nó intermediário não possui rota válida para alcançar o destino

12 Descoberta de Rotas Nó intermediário possui rota válida para alcançar o destino Nó recebeu um novo RREQ Compara É maior ou igual? Envia RREP Sim Incrementa Inunda RREQ para seus vizinhos Não

13 Descoberta de Rotas Nó Destino recebeu um novo RREQ Envia RREP

14 Descoberta de Rotas RREP unicast Antes de enviar o RREP um nó destino deve atualizar seu número de seqüência para o MÁXIMO entre o seu valor atual e o seu valor que constava no RREQ Endereço da Fonte Endereço do Destino Número de Seqüência do Destino Contador de Saltos Tempo de Vida da Rota

15 Caminho Reverso Cada nó que inunda a rede com um RREQ deve armazenar automaticamente: Endereço do vizinho de quem recebeu a primeira cópia do RREQ Número de Seqüência da Fonte Tempo de Expiração o caminho reverso é mantido o tempo suficiente para que o RREQ atravesse a rede e produza uma resposta para o nó fonte  Todas essas informações devem ser armazenadas em uma entrada relativa ao endereço da fonte Todos os nós no caminho reverso aprendem a rota para o destino como um sub-produto da descoberta da rota de origem

Exemplo B A S E F H J D C G K N M Nó S deseja enviar pacotes de dados ao nó D

RREQ B A S E F H J D C G K Broadcast M N Exemplo

Caminho reverso Exemplo B A S E F H J D C G K N M

Exemplo Nó C recebe RREQ de G e H C não encaminha RREQ (duplicata) B A S E F H J D C G K N M

Exemplo Nó D não encaminha RREQ B A S E F H J D C G K N M

Exemplo Nó D recebe primeiro RREQ de J Nó D envia um RREP para J (unicast) B A S E F H J D C G K N M DestNextSaltos DE4

Exemplo Caminho estabelecido B A S E F H J D C G I K N M DestNextSaltos DE4

Exemplo Se outros RREPs forem recebidos por S, somente os RREPs com maior ou igual com menor número de saltos serão atualizados pelo nó fonte Assegura informações de roteamento mais rápidas e atualizadas Ao aprender uma rota melhor, o AODV atualiza as informações de roteamento de forma transparente para a aplicação

24 Manutenção de Rotas Nó Fonte Movimenta-se durante uma sessão ativa Reiniciar ou não um processo de descobrimento de rota Nó Destino ou Nó Intermediário Movimentam-se São desativados Quebra de Enlace

25 Manutenção de Rotas Maneira de um nó conhecer seus vizinhos (atestar conectividade) Escutando pacotes broadcast de outros nós Mensagens Hello Time-to-Live (TTL) = 1 Receber resposta dos vizinhos Não receber confirmação dos vizinhos (quebra de enlace) Receber resposta de novos vizinhos

26 Manutenção de Rotas Nó que detectou a falha deve informar sobre a quebra do enlace Nós predecessores são mantidos em cada entrada da tabela de roteamento RERR (unicast ou broadcast) Nó que recebe o RERR encaminha para todos os seus predecessores Todas as rotas que dependiam do enlace inativo são retiradas de todas as tabelas de roteamento da rede Quando nó fonte recebe notificação de quebra de link, decide se reinicia ou não um novo processo de descobrimento de rota

27 Manutenção de Rotas Término do processo é garantido Rotas livres de loops Número de nós finito AODV mais vantajoso em relação ao DSR AODV informa todos os nós que usam o enlace quando uma falha ocorre

Conclusão AODV foi apresentado como um protocolo de roteamento dinâmico para redes móveis ad hoc Características: Descoberta de rotas sob demanda Único encaminhamento de um pacote RREQ Armazenamento de uma rota por destino Utilização de números de seqüência Mecanismos que evitam loops Rotas mais atualizadas

Bibliografia Perkins, C. E.; Belding-Royer, E. M.; Das, S. R.; Ad Hoc On- Demand Distance Vector Routing, Request for Comments: 3561, rfc3561.txt, julho de Cordeiro, C. M.; Agrawal, D. P.; Mobile Ad hoc Networking, Tutorial/Short Course in 20 th Brazilian Symposium on Computer Networks, May 2002, pp  Perkins, C. E.; Belding-Royer, E. M.; Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing. Proceedings of the 2nd IEEE Workshop on Mobile Computing Systems and Applications, New Orleans, LA, February 1999, pp AODV site, Acessado em 30 de julho de Tanenbaum, A. S.; Redes de Computadores. 4a Ed. Rio de Janeiro: Campus, Perkins, C. E.; Belding-Royer, E. M.; Das, S. R.; Marina, M. K.; Performance Comparison of Two On-Demand Routing Protocols for Ad Hoc Networks, IEEE Personal Communications, fevereiro de 2001.

Carina Teixeira de Oliveira Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV)